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草莓毒箭蛙（Oophaga pumilio）雄性个体内的竞争、领地性与声学通讯研究
作者与机构
本研究由Ivonne Meuche、K. Eduard Linsenmair和Heike Pröhl共同完成，分别来自德国汉诺威兽医大学动物学研究所和维尔茨堡大学生态与热带生物学系。研究发表于2012年的《Behavioral Ecology and Sociobiology》期刊。
学术背景
在许多物种中，雄性的繁殖成功受限于对雌性的获取能力。领地性（territoriality）是雄性个体为获取雌性而采取的一种行为策略。草莓毒箭蛙（Oophaga pumilio）是一种研究领地行为和通讯信号的模式生物。本研究旨在探讨草莓毒箭蛙雄性个体的领地大小与（1）雌性密度和（2）同种雄性入侵率之间的关系。此外，研究还探讨了声学通讯在雄性竞争中的作用，特别是主导频率（dominant frequency）与雄性战斗能力的关系。
研究流程
研究在哥斯达黎加的Hitoy Cerere生物保护区进行，时间跨度为2005年4月至8月以及2006年4月。研究区域为一片废弃的香蕉种植园，植被以香蕉、Heliconia和橡胶树为主。研究地块被划分为1平方米的网格，用于记录个体的空间分布。
行为观察
研究者对研究区域内的所有雄性个体进行了65天的观察，采用“扫描采样”和“零一采样”方法。雄性个体通过脚趾剪裁进行标记，并通过其背部的黑色斑点进行个体识别。研究者记录了雄性的呼叫活动、雌性数量、交配活动以及与其他雄性的互动情况。
数据包括：领地大小、雌性密度、入侵率、雄性体长（snout-vent length, SVL）、体重和身体状况（body condition）。领地大小通过自适应核密度估计法（adaptive-kernel method）计算。
声学分析
研究记录了雄性的广告呼叫（advertisement calls）和攻击性呼叫（aggressive calls），并分析了呼叫的主导频率、持续时间、脉冲数等参数。研究者使用Avisoft-SASLab Pro软件进行声学分析，所有参数均根据温度进行了标准化处理。
播放实验
研究者进行了两个播放实验，分别向雄性个体播放高频（4.4 kHz）和低频（3.6 kHz）的合成呼叫。实验记录了雄性对播放呼叫的反应，包括呼叫修改和接近扬声器的时间。
主要结果
1. 领地大小与雌性密度及入侵率的关系
雄性领地大小与雌性密度呈负相关（Pearson相关系数：r = -0.71，p = 0.02），即在高雌性密度区域，雄性领地更小。此外，领地大小与同种雄性入侵率也呈负相关（r = -0.56，p = 0.04），表明在高竞争区域，雄性倾向于缩小领地以降低防御成本。
身体状况与领地大小的关系
雄性领地大小与其身体状况呈负相关（r = -0.64，p = 0.02），表明身体状况较好的雄性能够在高雌性密度区域建立更小的领地，可能是由于更强的战斗能力。
声学通讯与战斗能力的关系
在攻击性互动中，雄性降低了呼叫的主导频率。播放实验表明，雄性在听到低频呼叫后，会立即降低自己的主导频率，而在听到高频呼叫后，主导频率的降低则逐渐显现。最低主导频率与雄性身体状况显著相关（r = -0.67，p = 0.04），表明低频呼叫是雄性战斗能力的诚实信号。
结论
研究表明，草莓毒箭蛙雄性个体的领地大小受雌性密度和同种雄性入侵率的影响，身体状况较好的雄性能够在高竞争区域建立更小的领地。此外，主导频率在雄性竞争中被用作评估对手战斗能力的信号，低频呼叫反映了雄性的身体状况和战斗能力。这些发现为理解领地行为和声学通讯在动物竞争中的作用提供了新的见解。
研究亮点
1. 首次在草莓毒箭蛙中揭示了领地大小与雌性密度及入侵率的关系。 2. 通过播放实验证实了主导频率在雄性竞争中的信号作用。 3. 提出了低频呼叫作为雄性战斗能力诚实信号的新观点。
其他有价值的内容
研究还探讨了雄性在攻击性互动中降低呼叫速率的现象，推测这可能与减少能量消耗有关。此外，研究为理解动物领地行为的进化稳定性和资源防御的经济学模型提供了实证支持。